动摩擦因数 知识点题库

如图所示,质量为6kg的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成37°角的拉力F=20N作用,恰好做匀速直线运动,求物体与水平面间的动摩擦因数.g=10m/s2(sin37°= ,cos37°=

图1为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下:

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m;用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s;

②调整轻滑轮,使细线水平;

③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB , 求出加速度a;

④多次重复步骤③,求a的平均值

⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.

回答下列问题:

  1. (1) 用20分度的游标卡尺测量d时的示数如图2所示,其读数为 cm;

  2. (2) 物块的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示为a=

  3. (3) 动摩擦因数μ可用M、m、 和重力加速度g表示为μ=

  4. (4) 如果滑轮略向下倾斜,使细线细线没有完全调节水平,由此测得的μ(填“偏大”或“偏小”);这一误差属于(填“偶然误差”或“系统误差”).

为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ,应用位移传感器设计图甲所示的实验装置.位移传感器连接计算机,让木块从倾斜木板上的P点由静止释放,描绘出木块到传感器的距离x随时间t的变化图象如图乙所示.

  1. (1) 根据图象计算出t=0.4s时木块的速度v=m/s,木块的加速度a=m/s2

  2. (2) 为测量动摩擦因数μ,还需测量的是,计算μ的表达式为μ=.(已知当地的重力加速度为g)

当斜面倾角为α时,斜面上的物体恰好从斜面匀速下滑,则该物体与斜面之间的摩擦因数μ是(  )
A . sinα B . cosα C . tanα D . cotα
某同学用一个测力计(弹簧秤)、木块和细线去粗略测定一木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ.设此斜面的倾角不大,不加拉力时,木块放在斜面上将保持静止.
  1. (1) 他是否要用测力计称出木块所受的重力?
  2. (2) 写出他实验的主要步骤.
  3. (3) 推出求μ的计算式.
如图甲所示为一风力实验示意图,一根足够长的固定细杆与水平面成θ=37°,质量为m=1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点,今用沿杆向上的恒定风力F作用于小球上,经时间t1=0.2s后撤去风力,小球沿细杆运动的一段v﹣t图象如图乙所示(g取10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8).试求:

  1. (1) 小球与细杆之间的动摩擦因数;

  2. (2) 0~0.2s内风力F的大小;

  3. (3) 撤去风力F后,小球经多长时间返回底部.

如图所示,重物恰好能在倾角为30°的木板上匀速下滑.当木板水平放置时,若用与水平方向成30°斜向下的推力作用在重物上时,仍可使重物匀速运动.求:

  1. (1) 重物与木板间的动摩擦因数;

  2. (2) 推力大小与重物重量的比值.

如图所示,弹簧测力计与水平桌面平行,拉力从零逐渐增大,当拉力为16N时,木块不动;当拉力为35N时,木块恰好开始运动;当拉力为30N时,木块匀速运动.则木块受到的最大静摩擦力和滑动摩擦力分别是(   )

A . 30N、30N B . 30N、16N C . 35N、30N D . 30N、35N
如图甲所示,一人用由零逐渐增大的水平力F推静止于水平地面上质量为10 kg的木箱,木箱所受的摩擦力fF的关系如图乙所示,g取10 m/s2 , 下列说法正确的是(  )

A . 木箱所受的最大静摩擦力fm=21 N B . 木箱所受的最大静摩擦力fm=20 N C . 木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.21 D . 木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2
如图所示,一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为(    )

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A . B . C . D .
某同学研究小滑块与水平长木板之间的动摩擦因数,查阅资料得知当地的重力加速度为g.选用的实验器材是:长木板、小滑块(可安装挡光片)、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、螺旋测微器、刻度尺.器材安装如图甲所示.

  1. (1) 主要的实验过程如下:

    ①用螺旋测微器测量挡光片宽度d,读数如图乙所示,则d=mm;

    ②让小滑块从斜面上某一位置释放,读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;

    ③用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;

    ④求出小滑块与木板间动摩擦因数μ=(用物理量g、d、L、t表示)

  2. (2) 为了减小测量动摩擦因数的误差,可采用的方法是
如图甲所示,一端带滑轮的木板固定在水平桌面上,利用钩码拉动滑块在木板上运动来测量木板和滑块间的动摩擦因数。

  1. (1) 下列操作中必要的有_____
    A . 调整定滑轮高度,使细绳与水平木板平行 B . 将木板右端垫起一个角度 C . 释放小车的位置应尽量靠近打点计时器 D . 钩码的质量远小于滑块的质量
  2. (2) 滑块在钩码拉动下带动纸带运动时打出的一条纸带如图乙所示,已知打点计时器接频率为f的交流电源,则滑块加速度可表示为a=
  3. (3) 若M为滑块的质量,m为钩码的质量,a为滑块的加速度,重力加速度为g,则木板和滑块间的动摩擦因数 可表示为
为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设为定值),某同学经查阅资料知,一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中,弹力做功为 kx2 , 于是他设计了以下实验.

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第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,弹簧处于原长时另一端在A点.现推动滑块将弹簧压缩至B点,松手后滑块在水平桌面上运动一段距离,到达C点时停止.

第二步:将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态.

回答下列问题:

  1. (1) 对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述,下列说法正确的是______
    A . 当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达最大值 B . 当弹簧恢复原长时,滑块的速度达最大值 C . 滑块的加速度先增大后减小,然后保持不变 D . 滑块的加速度先减小后增大,然后保持不变
  2. (2) 你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示):
  3. (3) 用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=
要测量滑块与长木板间的动摩擦因数,某同学设计了如图甲所示的实验装置。

  1. (1) 要保证打点计时器正常工作,电源应采用(填“4-6V交流电”或“220V交流电”);还需要的器材有(填“复写纸”或“墨粉纸盘)。
  2. (2) 实验需要注意的地方有___________。
    A . 应调节定滑轮的高度,使连接滑块的细线与长木板平行 B . 应保持砝码的质量远小于滑块的质量 C . 应在接通电源的同时释放纸带 D . 应将长木板没有定滑轮的一端适当垫高,保证轻推后滑块在长木板上匀速滑动
  3. (3) 当装置安装正确,实验操作符合要求后,实验打出的一条纸带如图乙所示,图中相邻计数点间还有四个点未画出,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.96cm,x5=9.60cm,x6=10.24cm,已知交流电的频率为50Hz,则小车运动的加速度a=m/s2。(结果保留三位有效数字)
  4. (4) 若测得滑块的质量M,砝码的质量为m,当地的重力加速度为g,则滑块与长木板间的动摩擦因数为μ=(用已知和测得的物理量符号表示),因未考虑砝码盘的质量,导致测量的结果比真实值(填“偏大”或“偏小”)。
测定木块与长木板之间的动摩擦因数 ,通常需要测力计。如果没有测力计,能否测出它们之间的动摩擦因数呢?某实验小组根据转换测量的方法,测出了木块与长木板之间的动摩擦因数 。测量的步骤和方法如图所示:

①如图a,测出轻弹簧的自然长度

②如图b,将木块悬挂在弹簧的下端,静止时测出弹簧的长度

③如图c,将长木板固定在水平面上,用弹簧拉动木块在长木板上匀速运动,测出弹簧长度

  1. (1) 根据测出的物理量,请你写出动摩擦因数的表达式 =。(用“ ”表示)
  2. (2) 在实验中同学们发现:如果按图d的方法,将弹簧一端连接木块,一端固定在竖直墙壁上,拉动长木板水平运动,测出弹簧长度 ,同样可以求得动摩擦因数 。比较图c和图d的两种方法,你认为图方法更好,原因是
如图所示,某实验小组的同学将足够长的木板固定在水平桌面上,带有宽度为d的遮光条的滑块,从光电门的右侧以某一初速度向左运动,经过一段时间后滑块静止在光电门的左侧某位置,改变滑块的初速度,重复以上操作步骤,重力加速度为g,就可以测量出滑块与木板之间的动摩擦因数。则:

  1. (1) 为了完成测量,应该直接测量的物理有___________(选填选项前的字母)。
    A . 滑块和遮光条的初速度 B . 滑块和遮光条的总质量M C . 遮光条经过光电门的挡光时间 D . 滑块停止的位置与光电门间的距离
  2. (2) 根据(1)题中直接测量的物理量,可得滑块与木板之间的动摩擦因数为
  3. (3) 如果将图中的长木板的左端适当垫高将光电门固定在长木板的底端,让带有遮光条的滑块在左侧适当位置由静止释放,与光电门之间的水平距离为L,滑块经过光电门的挡光时间为t;改变长木板的倾角,调整释放点的位置,保持释放点与光电门之间的水平距离L不变,如图所示。重复以上步骤,则:

    ①释放位置距离水平桌面的高度为 (用d、 、L和t表示)。

    ②根据该实验多次操作得到的实验数据,作出实验图像。如果用横坐标表示释放点的位置高度h,为了使图像的是一条直线,那么纵坐标表示的是(均釆用国际单位)。如果仅将长木板换用其他材料的长板,其他条件均不改变,则图像的斜率将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

如图所示,一水平传送带以2m/s的速度做匀速运动,传送带两端的距离为s=20m,将一可视为质点的物体轻轻地放在传送带一端,物体由这一端运动到另一端所需的时间为t=11s,取g=10m/s2 , 求

  1. (1) 物体在皮带上匀加速的时间t1
  2. (2) 物体在皮带上匀加速运动的位移x;
  3. (3) 物体与皮带间的滑动摩擦系数μ。
为测量木块与木板间的动摩擦因数 , 一同学设计了如图(甲)所示的实验装置,A为装有光电门的足够长的木板,B为与木板平滑连接的斜面C为带遮光片的小物块。

  1. (1) 测量遮光条宽度时游标卡尺的示数如图(乙)所示,则遮光条的宽度d=mm;
  2. (2) 保持光电门的位置不变,多次改变物块在斜面上释放点的位置,每次都将物块由静止释放记录每次物块停止时物块中心到光电门中心的水平距离x和遮光条通过光电门的时间t,为了能直观地显示x与t之间的关系,即作出线性图像其应作____;(填选项序号)
    A . x-t图像 B . x-t2图像 C . x-图像 D . x--图像
  3. (3) 若(2)问中正确图像的斜率为k,当地的重力加速度为g,不计细线与滑轮间的摩擦及空气阻力,则物块与水平面间的动摩擦因数为。(用字母表示)
如图甲所示,某实验小组用该装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数.用天平测出此时物块和遮光片的总质量M,将木板水平固定在桌面上,在木板左侧装一个光电门,绕过木板左端定滑轮的细线一端系在装有遮光片的滑块上,另一端挂上质量为m的钩码。

a.先用刻度尺测量遮光片的宽度d,测量结果如图乙所示

b.调节木板使之水平,调节定滑轮高度,使连接滑块的细线与木板平行

c.将滑块静止在木板中间某个位置,记录滑块上遮光片的起始位置,测出遮光片到光电门的水平距离x,由静止释放滑块,记录遮光片通过光电门的时间t;

d.改变滑块的起始位置,重复步骤c;

e.利用记录的数据做图像,得到图线斜率k。

  1. (1) 小球的直径
  2. (2) 滑块的加速度
  3. (3) 若已知当地的重力加速度大小为g,则物块与木板间的动摩擦因数(用k、m、M、g、d表示)。
某同学利用智能手机研究木块在水平木板上的运动,进而计算木块与木板间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示,带滑轮的长木板水平放置,轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮,一端连接重物,另一端连接木块,具有加速度测量功能的手机固定在木块上,调节滑轮的位置使轻绳与长木板平行,重物离地面足够远。实验时,先用天平测出木块和手机的总质量M。按图甲安装好实验装置,先打开手机的“加速度传感器”小程序,再释放重物,轻绳带动木块运动,直至木块碰到缓冲器后结束测量(已知当地重力加速度g)。

  1. (1) 在智能手机上显示的加速度 t图像如图乙所示。由图像知,在误差允许的范围内,木块在 内可认为做运动(选填“匀速直线”“匀加速直线”或“匀减速直线”),根据图像可求得木块与缓冲器碰撞前瞬间的速度大小约为 ;(计算结果保留两位有效数字)
  2. (2) 根据手机记录的木块运动加速度a,要计算出木块与木板间的动摩擦因数,还需要测量的物理量是(填物理量及相应的符号),计算动摩擦因数的表达式为 (用所测物理量的字母表示)。